一种双层中心微氧水体生态修复系统
技术领域
本发明涉及污水治理方法,具体是一种双层中心微氧水体生态修复系统。
背景技术
随着社会经济的快速发展,我国水环境形势日益严峻。水体污染引发的众多问题令人堪忧,各地都相继开展了污染水体的整治工作。在此情况下,城市点源污染治理取得了一定的成果,但在广大农村地区,水体污染问题却愈加突显。
农村生活及生产过程中产生的污染物,如村镇生活污水、农田施用的化肥、农药及养殖业禽畜粪便等,在降水和径流的冲刷作用下,通过地表径流进入河流、湖泊、水库、海湾等受纳水体中,严重影响了地表水环境质量。农村污水治理已成为当下水环境事业的重中之重。农村污染具有量大面广、分散性、空间异质性等特点,加之农村的污染治理及运行维护技术力量薄弱,急需投资及运行成本低、处理效果好、运行稳定、维护管理简单的水处理技术。
人工湿地作为生态修复方法的一种,与传统的二级生化处理相比,具有建造及运行费用低、维护简单等优点,适合于技术管理水平不高、规模较小的城镇或乡村的污水处理。然而工程实践发现,为保证水中碳、氮的去除,通常需要较大面积来完成有机碳去除及硝化、反硝化过程,限制了该技术的工程推广。
发明内容
针对现有技术中结构不紧凑、占地面积大的不足,本发明提供了一种双层中心微氧水体生态修复系统,通过双层内曝气结构,将污水中的碳循环及氮循环过程紧凑的控制在同一个人工湿地中,并利用微曝气强化内层的硝化功能,实现高效去除污染物同时减少了占地,且曝气作用能有效预防床体堵塞,提高水力效率。
实现本发明目的的技术方案是:
一种双层中心微氧水体生态修复系统,包括双层池体、进水管、出水管和设置在双层池体内的内层微曝气区、曝气系统、外层反硝化区,进水管与内层微曝气区底部连通,出水管与外层反硝化区底部连通,内层微曝气区与外层反硝化区底部分隔,顶部相连通,曝气系统由微孔曝气管和曝气机组成,微孔曝气管呈“王”字形或环形铺设于内层微曝气区底板之上,在内层微曝气区与外层反硝化区之间填充有颗粒填料。
所述内层微曝气区横断面形状为圆形;外层反硝化横断面形状为圆形或正多边形,内层微曝气区与外层反硝化区横断面面积之比为1∶3-1。
所述微孔曝气管上微孔间距为10-20cm。
所述内层微曝气区与外层反硝化区之间填充有0.1-5mm的颗粒填料。
所述颗粒填料为石英砂、沸石、石灰石、陶粒填料中的一种。
本发明双层中心微氧水体生态修复系统的污水净化方法,是:
污水由底部进水管进入内层微曝气区,水流向上渗流通过内层区颗粒填料至该区顶部,在曝气作用下,溶解氧浓度升高,发生硝化反应及有机物的好氧代谢,至内层区顶部后,向四周辅流进入外层缺氧区,以有机污染物为碳源发生反硝化作用,完成氮的去除,从而实现碳、氮污染物的同步去除。
本发明的有益效果是:利用双层结构设计方法结合微曝气手段,将硝化反应控制在内层微氧区内,使污水中的碳循环及氮循环紧凑的发生在同一个系统中,在增强了净化效果的同时减少了占地,适用于分散式生活污水的处理。
附图说明
图1为本发明双层中心微氧水体生态修复系统的结构示意图。
图中:1.进水管 2.双层池体 3.内层微曝气区 4.微孔曝气管 5.外接曝气机 6.外层反硝化区 7.出水管 8.水生植物 9.颗粒填料。
具体实施方式
以下仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明作任何形式上的限制。
实施例:
如图1所示,一种双层中心微氧水体生态修复系统,由进水管1、双层池体2、出水管7和设置在双层池体2内的内层微曝气区3、微孔曝气管 4、外接曝气机5、外层反硝化区6构成,双层池体2底部中心位置设置口径为15mm的进水管1,进水管1与内层微曝气区3底部连通,双层池体2底部一侧设有口径为15mm的出水管7,出水管7与外层反硝化区6底部连通,内层微曝气区3与外层反硝化区7底部分隔,顶部相连通,在内层微曝气区3与外层反硝化区7之间填充有3-5mm的颗粒填料9,总填充高度为90cm,其上种植水生植物8。曝气系统由微孔曝气管4和曝气机5组成,微孔曝气管4呈“王”字形铺设于内层微曝气区3底板之上5cm处,铺设行距为20cm,微孔间距为10cm。
整个人工湿地由有机玻璃板制成,有效容积为90L,水力停留时间为1d,日处理量为90L/d。内层微曝气区横断面为圆形,直径为30cm,外层反硝化区横断面为正方形,连长为50cm。
本发明双层中心微氧水体生态修复系统的污水净化方法是:污水首先由底部进水管流入内层微曝气区,水流向上渗流通过内层区颗粒填料至该区顶部,在曝气作用下,溶解氧浓度升高,发生硝化反应及有机物的好氧代谢,至内层区顶部后,向四周辅流进入外层缺氧区后,以有机污染物为碳源发生反硝化作用,完成氮的去除,从而实现碳、氮污染物的同步去除。